CN206047065U - 一种自动化铸件清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化铸件清理装置，其包括：机器人、刀具库、刀具、回转工作台及控制器，机器人的执行端设置有相互连接的柔性机构及动力头，动力头用于自动的在刀具库中装卸刀具，柔性机构用于带动动力头在轴向和/或径向浮动；回转工作台用于放置待清理铸件；控制器与机器人的控制系统及回转工作台相连，用于控制机器人将动力头移动至刀具库，以在刀具库中抓取刀具和/或将抓取的刀具放置到刀具库中，还用于控制机器人使用动力头抓取的刀具对待清理铸件进行清理；还用于控制回转工作台旋转，以使待清理铸件位于机器人的清理范围内。本实用新型的自动化铸件清理装置，可以适用于大型铸件，且能够避免刀具及铸件的损坏，生产效率高。

Description

一种自动化铸件清理装置

技术领域

本实用新型涉及铸件后续处理技术，特别涉及一种自动化铸件清理装置。

背景技术

铸造是机械工业中重要的基础行业。铸件清理(Fettling)为铸造的后处理工序，是将铸件从铸型中取出，清除掉本体以外的多余部分，并打磨精整铸件内外表面的过程。

铸件清理的主要工作有：

①清除型芯和芯铁。

②切除浇口、冒口、拉筋和增肉。

③清除铸件粘砂和表面异物。

④铲磨割筋、披缝和毛刺飞边等凸出物。

⑤打磨和精整铸件表面等。

对于①、②、③、⑤类的铸件清理工作，目前行业内已有振砂机、锯床、喷砂机等专用设备。

针对④披缝、毛刺飞边等凸出物的清理，现有技术中处理方案有以下两种：

(1)工人利用手持式工具进行人工铸件清理。人工清理的劣势在于其过程劳动强度大，现场环境差，安全隐患多；而且生产效率低，产品质量不稳定。

(2)申请号为：201510512610.4，名称为：一种紧凑型机器人自动化打磨装置的专利中公开了机器人抓铸件，移至打磨装置进行打磨；这类自动化打磨装置存在以下缺点：1)机器人负载能力有限，不能承载太重的铸件；2)打磨过程中的进给运动为铸件的移动，不适合体积大的铸件。

因此，急需提供一种加工效率高、适用范围广的自动化铸件清理装置。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出一种自动化铸件清理装置，其是将待清理铸件放置在回转台上，通过机器人机构抓取刀具移动至回转台来进行清理，避免了现有技术中通过机器人抓取铸件所带来的负载能够有限，不能承载太重的铸件的问题，且提高了加工效率；另外，其在机器人的执行端设置有柔性机构，能够吸收来自铸件及定位等各方面的误差，能够避免刀具及铸件的损坏，产品质量高。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种自动化铸件清理装置，其包括：机器人、刀具库、刀具、回转工作台以及控制器，其中，

所述机器人的执行端设置有柔性动力头，所述柔性动力头包括：相互连接的柔性机构以及动力头，所述动力头用于在所述刀具库中抓取所述刀具或将所述刀具放置到所述刀具库中，并带动所述刀具对待清理铸件进行加工，所述柔性机构用于带动所述动力头在轴向和/或径向浮动；

所述回转工作台用于放置所述待清理铸件；

所述控制器与所述机器人的控制系统相连，所述控制器通过控制机器人的控制系统，从而控制机器人将所述动力头移动至所述刀具库，以在所述刀具库中抓取刀具和/或将抓取的所述刀具放置到所述刀具库中，还用于控制所述机器人使用所述动力头抓取的所述刀具对所述待清理铸件进行清理；

所述控制器还与所述回转工作台相连，所述控制器还用于控制所述回转工作台旋转，以使所述待清理铸件位于所述机器人的清理范围内。

较佳地，还包括：视觉装置，所述视觉装置用于对所述待清理铸件进行视觉扫描，获取所述待清理铸件的轮廓以及位置信息，以使所述控制器对所述机 器人的运行轨迹进行校正。

较佳地，自动化铸件清理装置还包括底座和/或防护罩；

所述机器人、所述刀具库以及所述回转工作台设置在所述底座上；

所述机器人、所述刀具库以及所述回转工作台均放置于所述防护罩的内部。

较佳地，所述防护罩上设置有安全门，所述安全门位于所述防护罩的与所述刀具库对应的位置和/或所述防护罩的与所述机器人对应的位置和/或所述防护罩的与所述回转工作台对应的位置。

所述防护罩和/或所述安全门通过驱动机构实现开启/闭合；进一步地，

所述防护罩和/或所述安全门的完全开启/完全闭合位置设置有到位传感器，用于检测所述防护罩和/或所述安全门是否完全开启/完全闭合。

较佳地，所述防护罩的与所述回转工作台对应的位置的安全门为旋转门，所述旋转门旋转开启时，位于所述回转工作台与所述机器人之间，以将所述回转工作台与所述机器人隔开，方便在不影响机器人其他动作的同时，在回转工作台上安全的装夹待清理铸件或拆卸待清理铸件。

较佳地，所述旋转门包括：两扇扇形圆弧门，两扇所述扇形圆弧门在关闭/开启状态下，都形成一个半圆弧；进一步地，

所述旋转门的旋转轴线与所述回转工作台的回转轴线重合。

较佳地，所述刀具库中设置有：刀具到位传感器和/或刀具松开传感器；

所述刀具到位传感器设置于所述刀具库的底部，用于检测所述刀具是否放置到位；

所述刀具松开传感器设置于所述刀具库的顶部，用于检测所述刀具是否松开。

较佳地，所述回转工作台包括：回转台以及铸件夹具，所述铸件夹具设置 于所述回转台上；

所述铸件夹具用于装夹所述待清理铸件；

所述回转台用于带动所述铸件夹具转动。

较佳地，自动化铸件清理装置还包括：液压站和/或油冷机；

所述液压站与所述动力头相连，用于为所述动力头提供抓取所述刀具或释放所述刀具的动力；

所述油冷机与所述动力头相连，用于对所述动力头进行冷却。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供的自动化铸件清理装置，其是将待清理铸件放置在回转台上，通过机器人机构抓取刀具移动至回转台来进行清理，避免了现有技术中通过机器人抓取铸件所带来的负载能够有限，不能承载太重的铸件的问题，且提高了加工效率；

(2)本实用新型提供的自动化铸件清理装置，在机器人的执行端设置有柔性机构，可以带动动力头在轴向伸缩和径向任意角度偏摆，能够吸收来自铸件及定位等各方面的误差，能够避免刀具及铸件的损坏，产品质量高。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

图1为本实用新型的实施例1的自动化铸件清理装置的部件示意图；

图2为本实用新型的实施例2的自动化铸件清理装置的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例2的自动化铸件清理装置的俯视图；

图4为本实用新型的实施例2的自动化铸件清理装置的正视图；

图5为本实用新型的实施例2的自动化铸件清理装置的右视图；

图6为本实用新型的实施例3的自动化铸件清理装置加上防护罩后的一方向的示意图；

图7为本实用新型的实施例3的自动化铸件清理装置加上防护罩后的另一方向的示意图。

标号说明：101-机器人，102-刀具库，103-刀具，104-回转工作台，105-控制器；

1-底座；2-机器人；3-机器人控制柜；4-油冷机；5-液压站；6-PLC控制柜；7-柔性机构；8-视觉装置；9-动力头；10-刀具；11-刀具库；12-铸件夹具；13-回转台；14-控制面板；15-普通安全门；16-旋转门；17-防护罩。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

结合图1，本实施例对本实用新型的自动化铸件清理装置进行详细描述，其包括：机器人101、刀具库102、刀具103、回转工作台104以及控制器105，其中，机器人101的执行端设置有柔性动力头，柔性动力头包括：相互连接的柔性机构以及动力头，动力头用于在刀具库102中抓取刀具103或将刀具103放置到刀具库102中，柔性机构用于带动动力头在轴向和/或径向浮动；回转工作台用于放置待清理铸件；控制器105分别与机器人101以及回转工作台104相连，控制器105用于控制机器人将动力头移动至刀具库102，以在刀具库102中抓取刀具103和/或将抓取的刀具103放置到刀具库102中，还用于控制机器 人101使用动力头抓取的刀具对待清理铸件进行清理；还用于控制回转工作台104旋转，以使待清理铸件位于机器人的清理范围内。

本实施例的自动化铸件清理装置，将待清理铸件放置在回转工作台上进行旋转，而不是使用机器人来抓取，不受机器人负载能力的限制，即使是体积大、重量重的大型铸件的清理工作也可完成，扩大了适用范围，提高了加工效率；同时，本实施例还在机器人的执行端增加了柔性机构，可带动动力头在轴向伸缩和径向偏摆，能够吸收来自铸件及定位等各方面的误差，保护铸件和刀具，保证了产品质量，且延长了刀具使用寿命。

实施例2：

本实施例以具体实例对本实用新型进行详细描述，其示意了各部件的设置位置，但是各部件的设置位置并不以此为限，还可以采用其他的布局方式。下面结合图2-图5来进行详细描述，如图2所示为其立体示意图；图3、图4、图5分别为其俯视图、正视图、右视图。

本实施例的自动化铸件清理装置包括：底座1、机器人2、机器人控制柜3、油冷机4、液压站5、PLC控制柜6、柔性机构7、视觉装置8、动力头9、刀具10、刀具库11、铸件夹具12、回转台13、控制面板14。

本实施例中，控制器包括：机器人控制柜3以及PLC控制器柜6，两者分开设置；不同实施例中，也可设置为一体。

本实施例中，回转工作台包括：铸件夹具12以及回转台13，铸件夹具12用于装夹待清理铸件，铸件夹具12安装在回转台13上；回转台13带动铸件夹具12，使待清理铸件在水平方向做回转运动，以使待清理铸件的清理位置面向机器人2，配合机器人2完成待清理铸件的清理工作。转位分度器13与PLC控制柜6连接，以实现PLC控制柜6对回转台13的控制。

本实施例在实施例1的基础上增加了视觉装置8，可以对待清理铸件进行视觉扫描，获取待清理铸件的轮廓及位置信息，以校正机器人2的运行轨迹。

本实施例在实施例1的基础上增加了底座1，机器人2、回转工作台以及刀具库11均设置在底座1上。底板1为整个自动化铸件清理装置的基础，底座1具有较高的强度，保证安装在上面的设备的位置精度和相互位置关系；底座1可以为焊接件，也可以为铸造件等；底座1可以根据需要，通过多块拼接的方式进行扩展，也可以为其他结构形式，此处不做具体限制。

本实施例在实施例1的基础上增加了油冷机4以及液压站5，油冷机4安装在底座1上，油冷机4通过管路与动力头9连接，以水或油作为介质，通过管路循环传输介质给动力头9，使动力头9冷却，以保证动力头9长时间稳定使用；液压站5安装在底座1上，液压站5通过管路与动力头9连接，以油为介质，通过管路传输介质到动力头9，为动力头9提供抓取或释放刀具10的动力；液压站5和动力头9与PLC控制柜6连接，由PLC控制柜6统一控制，用来实现动力头9的自动更换刀具10。

不同实施例中，刀具10的形式可以为切削工具、磨料磨具、工业刷具或者其他类别的铸件清理工具，此处不做具体限制。刀具10的种类和数量也不做限制，可以为单一种类的1把刀具，也可以为多种类的多把刀具，动力头9上随时安装有一把刀具，其他刀具放置在刀具库11内，待需要更换时刀具去抓取。

不同实施例中，也可不设置底座1，机器人2、回转工作台以及刀具库11可直接安装在地面上。

较佳实施例中，可在刀具库中设置刀具到位传感器和/或刀具松开传感器；刀具到位传感器设置于刀具库的底部，用于检测刀具是否放置到位；刀具松开传感器设置于刀具库的顶部，用于检测刀具是否松开。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上，在底座上设置了防护罩17，机器人2、回转工作台以及刀具库11均设置在防护罩17内，防护罩17为整个自动化铸件清理装置的防护系统，加上防护罩17后的自动化铸件清理装置的示意图如图6和7所示，图6和图7分别为从两个方向观看的防护罩17的示意图。

本实施例中，还在防护罩17上设置了多个安全门，在防护罩17的与机器人2对应的位置以及与刀具库11对应的位置设置有推拉安全门15，方便对机器人2以及刀具库11进行检修维护；在防护罩17的与回转工作台对应的位置设置有旋转门16，在俯视方向观察，旋转门16包括：两扇扇形圆弧门，两扇扇形圆弧门安装在底座1的圆环形基座上面，两扇扇形圆弧门在开启和关闭状态下都可以形成一个半圆，旋转门16的旋转轴线与回转工作台的回转轴线重合；旋转门16在关闭状态下，与防护罩17组成全封闭系统；向两边同时推开两扇扇形圆弧门，两扇扇形圆弧门在另外半边的圆环形基座上组成一个半圆，将回转工作台与机器人2隔开，在不影响机器人其他动作的同时，可以在回转工作台上对待清理铸件进行装夹或拆卸。

本实施例中，PLC控制柜6附带有控制面板14，防护罩17上还设置有容纳控制面板14的孔，使控制面板14露出在防护罩17的外面，方便对控制面板进行14操作，进而对控制器进行控制。

较佳实施例中，防护罩17和/或推拉安全门15和/旋转门16，通过驱动机构推动实现开启/闭合；进一步地，防护罩17和/或推拉安全门15和/或旋转门16的完全开启/完全闭合位置设置有到位传感器，用于检测是否完全开启/完全闭合。

此处公开的仅为本实用新型的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些 实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，并不是对本实用新型的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自动化铸件清理装置，其特征在于，包括：机器人、刀具库、刀具、回转工作台以及控制器，其中，

所述机器人的执行端设置有柔性动力头，所述柔性动力头包括：相互连接的柔性机构和动力头，所述动力头用于在所述刀具库中抓取所述刀具或将所述刀具放置到所述刀具库中，并带动所述刀具对待清理铸件进行加工，所述柔性机构用于带动所述动力头在轴向和/或径向浮动；

所述回转工作台用于放置所述待清理铸件；

所述控制器与所述机器人的控制系统相连，所述控制器用于控制所述机器人将所述动力头移动至所述刀具库，以在所述刀具库中抓取刀具和/或将抓取的所述刀具放置到所述刀具库中，还用于控制所述机器人使用所述动力头抓取的所述刀具对所述待清理铸件进行清理；

所述控制器还与所述回转工作台相连，所述控制器还用于控制所述回转工作台旋转，以使所述待清理铸件位于所述机器人的清理范围内。

2.根据权利要求1所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，还包括：视觉装置，所述视觉装置用于对所述待清理铸件进行视觉扫描，获取所述待清理铸件的轮廓以及位置信息，以使所述控制器对所述机器人的运行轨迹进行校正。

3.根据权利要求1所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，还包括底座和/或防护罩；

所述机器人、所述刀具库以及所述回转工作台设置在所述底座上；

所述防护罩设置于所述机器人、所述刀具库以及所述回转工作台的外围，所述机器人、所述刀具库以及所述回转台放置于所述防护罩的内部。

4.根据权利要求3所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述防护罩上设置有安全门。

5.根据权利要求4所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述防护罩和/或所述安全门通过驱动机构实现开启/闭合；

所述防护罩和/或所述安全门的完全开启/完全闭合位置设置有到位传感器，用于检测所述防护罩和/或所述安全门是否完全开启/完全闭合。

6.根据权利要求4所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述防护罩的与所述回转工作台对应的位置的安全门为旋转门，所述旋转门旋转开启时，位于所述回转工作台与所述机器人之间，以将所述回转工作台与所述机器人隔开。

7.根据权利要求6所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述旋转门包括：两扇扇形圆弧门，两扇所述扇形圆弧门在关闭/开启状态下，都形成一个半圆弧；

所述旋转门的旋转轴线与所述回转工作台的回转轴线重合。

8.根据权利要求1所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述刀具库中设置有：刀具到位传感器和/或刀具松开传感器；

所述刀具到位传感器设置于所述刀具库的底部，用于检测所述刀具是否放置到位；

所述刀具松开传感器设置于所述刀具库的顶部，用于检测所述刀具是否松开。

9.根据权利要求1所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，所述回转工作台包括：回转台以及铸件夹具，所述铸件夹具设置于所述回转台上；

所述铸件夹具用于装夹所述待清理铸件；

所述回转台用于带动所述铸件夹具转动。

10.根据权利要求1所述的自动化铸件清理装置，其特征在于，还包括： 液压站和/或油冷机；

所述液压站与所述动力头相连，用于为所述动力头提供抓取所述刀具或释放所述刀具的动力；

所述油冷机与所述动力头相连，用于对所述动力头进行冷却。